ПОГР 49.Натурные наблюдения на плотинах

Натурные исследования гидротехнических сооружений преследуют две основные цели: 1) контроль и прогноз состояния сооружений в процессе его строительства и эксплуатации, атакже проверка и уточнение ограничений, накладываемых проектом на нагрузки и режимы эксплуатации; 2) получение натурных данных о поведении сооружений для проверки и уточнения теоретических и лабораторных методов анализа работы сооружений. В соответствии с целями натурные исследования подразделяют на контрольные и специальные.

Контрольные наблюдения решают следующие задачи: выявление дефектов проектирования, строительства и эксплуатации; изучение процессов, протекающих в сооружениях под действием нагрузок и воздействий, и своевременное выявление такого их развития, которое может привести к отказу или необходимости проведения ремонта либо позволит более интенсивно эксплуатировать сооружения (например, при форсированных уровнях воды или при больших, чем указано в проекте, скоростях сработки уровня воды в бьефах).

Специальные исследования решают задачи развития научной базы гидротехники, проверки теорий и методов решения гидротехнических проблем, которые в настоящее время не имеют достаточного экспериментального обоснования в натурных условиях.

Состав натурных исследований в зависимости от особенностей конструкции, условий эксплуатации и класса (ответственности) плотин может значительно меняться.

Для анализа и оценки состояния гидротехнических сооружений необходимо знать следующие физические процессы и неличины: уронпи поды и бьефах, деформации (осадки, смещении)

сооружений и оснований; деформации температурно-осадочных и межблочных швов бетонных сооружений; напряженное состояние сооружений и оснований; температурно-влажностный режим в сооружениях и основаниях; поровое давление и его рассеивание в грунтовых противофильтрационных элементах грунтовых плотин и в их основаниях; фильтрационное давление и градиенты напора; положение депрессионной поверхности фильтрационного потока; фильтрационный расход воды, поступающей в дренажные устройства или выходящей на поверхность; химический состав, мутность и температуру фильтрующейся воды; размыв русла в нижнем бьефе и отложение наносов в водохранилище. Кроме того, визуальными обследованиями выявляются повреждения и проявления процессов старения и износа: поверхностные трещины, просадки, воронки, промоины грунтовых откосов, нарушения целостности шпонок, эрозия бетона (раковины, каверны, сколы и т. п.).

Выполняемые исследования можно условно разделить на следующие:

исследования напряженно-деформированного состояния сооружений и их оснований (осадки, смещения, наклоны, напряжения, температура и влажность конструкций);

гидравлические исследования (пропускная способность, размывы и отложения наносов, сопряжение бьефов, волны, кавитация, аэрация и др.);

фильтрационные исследования (положение поверхности депрессии, фильтрационные расходы, скорости и градиенты напора, химический состав, мутность и температура фильтрующейся воды);

сейсмические исследования;

испытания и контроль качества строительных материалов и конструкций;

экологические исследования (климатические характеристики; переработка берегов; влияние па флору и фа учу и др.).

Натурные исследования и наблюдения ведутся с помощью закладной и съемной контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), проект размещения которой является неотъемлемой частью проекта гидротехнического сооружения. Закладная аппаратура устанавливается в процессе возведения сооружения и не может быть заменена при поломке в процессе эксплуатации. Съемная аппаратура устанавливается лишь на время проведения измерений. Большой объем исследований выполняется геодезическими методами.

Натурные наблюдения должны проводиться на строящихся и эксплуатируемых гидротехнических сооружениях I—III классов. Ответственность за организацию и проведение натурных наблюдений в период строительства и временной эксплуатации возлагается на строительную организацию, которая осуществляет наблюдение и установку КИА, а также организует строительную лабораторию. Результаты наблюдений в этот период служат для оперативного контроля качества строительных материалов, состояния сооружений, уточнения проектных решений и методов производства работ. В период постоянной эксплуатации ответственным за натурные наблюдения является дирекция (владелец) гидроузла.